Aidéoir d - Dunod€¦ · José Roldan Viloria Aidéoir d PNEUMATIQUE INDUSTRIELLE Traduit de l’espagnol par Stéphanie Lemière

Aide-mémoire dePNEUMATIQUE INDUSTRIELLE

José Roldan Viloria

Aide-mémoire dePNEUMATIQUE INDUSTRIELLE

Traduit de l’espagnol par Stéphanie Lemière

Nouvelle présentation, 2013, 2015, 2018 © Dunod, 2002, 2006

11, rue Paul Bert, 92240 Malakoff 978-2-10-079074-6

photo de couverture : © Scruggelgreen - fotolia.com

Traduction autorisée de l’ouvrage publié en langue espagnole sous le titre :

Prontuario de neumática industrial. Electricidad aplicada © 2001 International Thomson Editores Spain Paraninfo, S.A.

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TABLE DES MATIÈRES

Avant-propos 1

1 • Physique des fluides 31.1 Unités et données utiles 31.2 Concepts physiques 51.3 L’air, fluide pneumatique 61.4 Lois physiques appliquées à la pneumatique 81.5 Utilisation de l’air comprimé 121.6 Pression, température et pH 151.7 Compresseur d’air 19

2 • Composants et symboles pneumatiques 232.1 Directives et normes 232.2 Distributeurs 272.3 Contrôle de débit 372.4 Contrôle de pression 402.5 Autres symboles pneumatiques 41

3 • Matériels pneumatiques 493.1 Appareils et accessoires 493.2 Tubes pour circuits pneumatiques 623.3 Armoires pneumatiques 623.4 Vérins pneumatiques 663.5 Divers appareils pneumatiques 67

VI

4 • Vérins pneumatiques 694.1 Introduction aux vérins pneumatiques 70

4.2 Calcul des valeurs 72

4.3 Valeurs types 74

4.4 Vérins tandem 82

4.5 Représentations des vérins 85

4.6 Ancrage et fixation des vérins 87

4.7 Exemples d’application des vérins pneumatiques 88

4.8 Calcul des vérins pneumatiques 88

5 • Circuits pneumatiques 935.1 Compresseur à un étage 93

5.2 Production et distribution d’air comprimé 94

5.3 Démarrage d’installation pneumatique 96

5.4 Purge ou vidange de circuits pneumatiques 100

5.5 Implantation de lubrificateur dans le circuit 101

5.6 Réservoirs pour air pneumatique 103

5.7 Vérins à simple effet – Régulation de débit 104

5.8 Applications de vérins à simple effet 105

5.9 Armoires pneumatiques 113

5.10 Représentation graphique de la manœuvre d’un vérin pneumatique 113

5.11 Vérins à double effet 115

5.12 Applications avec deux cylindres 176

5.13 Autres actionneurs pneumatiques 181

5.14 Applications oléopneumatiques 188

5.15 Pneumatique électronique et logique 201

5.16 Applications du vide pneumatique 206

5.17 Autres applications de l’air comprimé 209

6 • Applications pratiques 2116.1 Étude no 1 211

VII

6.2 Étude no 2 213

6.3 Étude no 3 2156.4 Étude no 4 2176.5 Étude no 5 220

6.6 Étude no 6 2236.7 Étude no 7 2276.8 Étude no 8 230

6.9 Étude no 9 232

7 • Électropneumatique 2357.1 Électro-aimants 237

7.2 Automates programmables 2467.3 Concepts physiques appliqués à l’électricité 2477.4 Armoires électriques et pneumatiques 252

7.5 Degrés de protection 2547.6 Principales valeurs de calcul pour les moteurs

triphasés (4 pôles) 263

Tableau récapitulatif des aires et volumes géométriques 267

Index 269

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AVANT-PROPOS

La pneumatique joue un rôle important dans l’automatisation d’ungrand nombre de machines et de procédés industriels. Elle est complé-mentaire d’autres formes d’énergie telles que l’électricité, la mécaniqueet l’hydraulique.Cet ouvrage aborde le sujet de façon très pratique, sans négliger la partiethéorique qui lui est complémentaire. La connaissance du vaste champdes applications pneumatiques permettra au spécialiste d’obtenir une meil-leure compréhension du domaine, d’utiliser et de trouver des applica-tions pour les nombreux appareils pneumatiques, de plus en plus préciset sophistiqués, qui sont disponibles sur le marché.Cet ouvrage se veut un document de référence pour le spécialiste, tant aucours de sa formation professionnelle, quel que soit son niveau, que durantl’acquisition de nouvelles compétences techniques, pour l’ingénieur enactivité de plus en plus sollicité par des techniciens hautement qualifiés.Cet ouvrage est complété par un chapitre qui traite de l’application del’électricité à la pneumatique. L’introduction de l’électronique dans lecontrôle et la régulation des appareils pneumatiques se manifeste un peuplus chaque jour. Les automates programmables représentent l’un desmoyens qui facilitent l’animation des appareils pneumatiques ainsi queleur fonctionnement.En conclusion, cet ouvrage comporte une partie théorique et une partietrès pratique. Ces deux approches sont nécessaires au technicien quisouhaite acquérir une bonne compétence professionnelle dans cette bran-che concrète de la technologie pneumatique qui fait partie de l’industrieet de son automatisation.

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1 • PHYSIQUE DES FLUIDES

Le premier chapitre de ce livre est un rappel des concepts chimiques,physiques et mathématiques utiles pour le calcul et l’utilisation des ins-tallations pneumatiques.L’air comprimé constitue un réservoir d’énergie, qui peut développer untravail lorsqu’il est appliqué de façon appropriée aux appareils récepteurstels que les cylindres, les moteurs, les clapets et d’autres applications.Les connaissances physiques et mathématiques aideront le technicien à effec-tuer des calculs précis et à utiliser correctement les éléments de commandeet de manœuvre, en fonction des besoins et de l’application concernée.Les concepts les plus utilisés dans cet ouvrage sont notamment les sui-vants : pression, section, force, couple exercé, vitesse et temps.

1.1 Unités et données utiles

1.1.1 Équivalences des unités de pression

1 Pa = 1 N/m² 1 atm = 1,01325 bar1 bar = 105 Pa 1 atm = 760 mm Hg à 0 °C1 bar = 10 N/cm² 1 atm = 1,033 kgf/cm²1 bar = 0,987 atm 1 mm Hg = 1,33 × 10−3 bar1 bar = 750,1 mm Hg à 0 °C 1 kgf/cm² = 0,981 bar1 bar = 1,02 kgf/cm² 1 psi = 6 895 Pa1 bar = 14,5 psi 1 psi = 0,0703 kgf/cm²

1 • Physique des fluides

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1.1 Unités et données utiles

Tableau 1.1 – Équivalences des unités de pression.

* mm Hg (Torricelli) : pression exercée par une colonne de mercure de 1 mm de haut, à 0 °C.

1.1.2 Données utiles sur quelques gaz

Tableau 1.2 – Constantes critiques.

atm mm Hg bar millibar

atm 1 760 1,01325 1 013,25

mm Hg* 1,32 × 10– 3 1 1,33 × 10– 3 1,33

bar 0,987 750 1 103

millibar 0,987 × 10– 3 0,75 10– 3 1

Gaz Température critique (°C) Pression critique (MPa)

Vapeur d’eau 374 21,8

Éthanol 243 6,30

Chlore 146 7,69

Dioxyde de carbone 31 7,36

Méthane 82 4,62

Oxygène – 118 5,06

Azote – 146 3,39

Hydrogène – 240 1,29

Hélium – 268 0,23


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1.2 Concepts physiques©

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Tableau 1.3 – Poids des gaz et vapeurs industrielles à 0 °C et 760 mm Hg (Torricelli).

1.2 Concepts physiques1.2.1 Force

La force F est égale au produit de la masse m par l’accélération a :

F = ma

avec F en N, m en kg et a en m/s2 (1 N = 1 kg · m/s²).

Gaz et vapeurs g/dm3 Gaz et vapeurs g/dm3

Acétylène 1,1709 Éthanol 2,0430

Acide chlorhydrique 1,6391 Éthylène 1,2605

Air sec 1,2928 Fluor 1,6950

Ammoniac 0,7714 Fréon R12 (dichlorodifluorométhane) 5,11

Argon 1,7839 Gaz d’éclairage 0,56

Azote 1,2505 Hélium 0,1785

Butane-n 2,7030 Hydrogène 0,0899

Chlore 3,2140 Méthane 0,7168

Chloroforme 5,2830 Monoxyde de carbone 1,2500

Chlorure méthylique 2,3070 Oxygène 1,4289

Dioxyde de carbone 1,9768 Ozone 2,1440

Dioxyde de soufre 2,9263 Propane 2,0037

Éthane 1,3560 Vapeur d’eau 0,7680


6

1.3 L’air, fluide pneumatique

1.2.2 Poids (force)

Le poids d’un corps est la force qui, appliquée à la masse de celui-ci,transmet à ce dernier une accélération en chute libre égale à la gravité(≈ 9,81 m/s²).

P = mg

Le poids s’exprime en N, la masse en kg.

1.2.3 Puissance

Pour un corps en translation :

P = Fv

avec P la puissance (en W), F la force (en N) et v la vitesse (en m/s).Pour un corps en rotation :

P = Mω

avec M le moment de la force (en Nm) et ω la vitesse angulaire (en rad/s).

1.2.4 Moment de torsion d’une force

M = Fr

avec r le bras de levier de la force (en m).

1.3 L’air, fluide pneumatique1.3.1 Nature et propriétés

L’air est le gaz qui compose l’atmosphère terrestre. Il est constitué d’unmélange de gaz, certains très prédominants par rapport aux autres, commel’indiquent les valeurs suivantes :– Azote 78,03 % en volume 75,46 % en poids– Oxygène 20,99 % en volume 23,20 % en poids– Argon 0,94 % en volume 1,28 % en poids– Gaz rares et autres 0,04 % en volume 0,06 % en poids


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1.3 L’air, fluide pneumatique©

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Les gaz rares et les autres gaz sont : le néon (Ne), 1 pour 65 000; l’hélium(He), 1 pour 200 000; le krypton (Kr), 1 pour 1 000 000; le xénon (Xe),1 pour 11 000 000; l’eau (H2O) et le dioxyde de carbone (CO2), en pro-portions variables.L’air est un gaz incolore, inodore et insipide, indispensable à la vie surTerre et nécessaire à la combustion. Les gaz qui composent l’air peuventêtre séparés par des moyens physiques comme la distillation fractionnée.

1.3.2 L’air pneumatique

L’air comprimé est le fluide de base utilisé dans les circuits pneumatiques.Il est constitué d’air atmosphérique soumis à une pression supérieureà celle de l’atmosphère, que l’on appelle pression relative ou mano-métrique.L’air pneumatique doit être le plus sec possible et dépourvu de tout agentagressif et de polluant. Quand il est comprimé, l’air génère de l’eau decondensation, et ce d’autant plus que les températures sont basses. Deplus, l’air doit être propre, c’est-à-dire filtré. La pression de l’air com-primé utilisé en pneumatique n’excède pas les 10 bar (145 psi) et se situeen général entre 6 et 8 bar (87 et 116 psi). L’air doit être sec, dépourvud’humidité. On installe pour cela des séparateurs d’eau ou des sécheursd’air dans le réseau de distribution.L’air s’utilise sec ou lubrifié. Certains appareils comme les appareils d’ins-trumentation, nécessitent de l’air sec. D’autres, comme les cylindres, lesdistributeurs, les régulateurs et d’autres appareils courants sont alimentésavec de l’air lubrifié. Cet air remplit deux fonctions : il empêche l’oxyda-tion induite par l’humidité contenue dans l’air et lubrifie les élémentsmobiles des appareils pneumatiques. Les huiles utilisées comme lubri-fiants sont minérales et leur degré de viscosité varie entre 22 et 37 centi-stokes. Les huiles contenues dans l’air pneumatique ne doivent pas attaquerles joints ni les autres éléments des appareils pneumatiques.Une fois qu’il a rempli ses fonctions, l’air pneumatique doit être refoulédans l’environnement où l’installation est située. Si le nombre d’appa-reils pneumatiques est important, l’air refoulé peut représenter un grandvolume. Associé aux huiles de lubrification, il peut contaminer l’envi-


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1.4 Lois physiques appliquéesà la pneumatique

ronnement où travaillent certaines personnes. La pollution et les dangersqu’elle représente doivent être fortement contrôlés et, afin d’écarter toutrisque pour les personnes, l’air doit être refoulé en dehors des milieuxfermés.

1.3.3 Caractéristiques, avantages et inconvénients de l’air comprimé

L’air est un fluide élastique. Il s’adapte aux formes du récipient danslequel il se trouve et exerce une pression dans toutes les directions. Sapression et son volume peuvent varier par réfrigération ou apport dechaleur.Il est facile à transporter et à stocker, à contrôler et à réguler. Il se déplaceà grande vitesse (10 fois plus vite qu’un fluide hydraulique) et génère desmouvements rapides. Le réseau de distribution est très simple (une tuyau-terie) et ne nécessite pas de retour, puisque l’air est refoulé vers l’atmo-sphère ; l’air refoulé est relativement propre. Les appareils de manœuvresont relativement sensibles. Il n’y a pas de consommation d’énergie lors-que l’air n’est pas utilisé. L’utilisation de ce fluide est sûre et il ne présenteaucun danger d’explosion.Il présente l’inconvénient des fuites (étanchéité). Son usage n’est pas adaptéaux pressions élevées car le rendement du moteur compresseur diminue.La pression d’utilisation est comprise entre 0 et 10 bar. Sa régulation estdifficile en raison de la compressibilité de l’air et des forces d’inertie desorganes en mouvement. Pour un même effort à réaliser, les élémentspneumatiques nécessitent 10 à 30 fois plus de volume que les élémentshydrauliques.

1.4 Lois physiques appliquées à la pneumatique

Les gaz n’ont pas de forme ni de volume propres. Ils occupent le volumedu récipient dans lequel ils se trouvent.


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1.4.1 Loi de Boyle-Mariotte

À température constante, le produit de la pression d’un gaz par son volumeest constant (figure 1.1) :

P1V1 = P2V2 = P3V3 etc.

1.4.2 Lois de Gay-Lussac

� Coefficient de dilatation

Le coefficient de dilatation isobare a la même valeur pour tous les gaz par-faits, soit :

Le volume occupé par un gaz à 0 K serait égal à 0.

� Première formulation de la loi

À pression constante, le volume d’un gaz parfait varie proportionnellementà sa température absolue :

avec V le volume (en m3) et T la température (en K).

=1 2

2 1

P VP V

F1

F2

F3

V1 V2 V3

P1 P2 P3

Figure 1.1 – Loi de Boyle-Mariotte.

−α = = 110,00366 K

273

=′ ′

V TV T


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� Deuxième formulation de la loi

À volume constant, la pression d’un gaz parfait varie proportionnellementà sa température absolue :

avec P la pression (en Pa) et T la température (en K).

1.4.3 Dilatation des gaz

Lorsqu’un gaz est chauffé, son volume augmente si la pression reste cons-tante, ou sa pression augmente si le volume ne varie pas.Le coefficient de dilatation isobare α décrit le changement relatif de volumed’un gaz en fonction de la température :

V = V0(1 + αT)

1.4.4 Équation des gaz parfaits

Un gaz parfait est un gaz dont les particules peuvent être traitées commedes points matériels sans interactions entre eux. Les gaz parfaits obéis-sent aux lois de Boyle-Mariotte et de Gay-Lussac :

avec P la pression (en Pa), V le volume (en m3), T la température (en K), N lenombre de particules et k la constante de Boltzmann (k = 1,38 × 10−23 J/K).On peut aussi écrire :

PV = NkT = nRT

avec n la quantité de matière (en mol) et R la constante des gaz parfaits(R = 8,314 J/mol·K).

1.4.5 Formule de Bernoulli pour les gaz

Vitesse de sortie du gaz d’un récipient :

=′ ′

P TP T

0 0

0

PV P V NkPVT T T

= =


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avec v la vitesse (en m/s), p1 la pression du récipient (en Pa), p2 la pres-sion extérieure et ρ la densité du gaz (en kg/m3).

1.4.6 Humidité absolue

Elle correspond à la masse de vapeur d’eau contenue dans un mètre cubed’air.

1.4.7 Humidité relative

C’est le rapport entre la pression partielle de la vapeur d’eau présente dansl’air humide et la pression de vapeur saturante de l’eau dans les mêmesconditions de température. L’humidité s’exprime en pourcentage (%).

Tableau 1.4 – Masse de vapeur d’eau contenue dans 1 m3 d’air saturé d’humidité sous conditions de pression atmosphérique.

1.4.8 Température critique

C’est la température au-dessus de laquelle un gaz ne peut être liquéfié,quelle que soit la pression à laquelle il est soumis (voir tableau 1.2).

Température de l’air (°C)

Poids (g)Température de l’air (°C)

Poids (g)

0 4,8 17 14,5

5 6,8 20 17,3

10 9,4 25 23,0

15 12,8 30 30,0

( )−=

ρ1 22 p p

v

Pression partielle de la vapeur d’eauHumidité relative 100

Pression de la vapeur à la même température= ×


12

1.5 Utilisation de l’air comprimé

1.4.9 Pression critique

C’est la pression limite au-dessus de laquelle on n’observe plus de dis-continuité entre phase gazeuse et phase liquide, quelle que soit la tempé-rature.

1.4.10 Pression atmosphérique

C’est la pression moyenne de l’air à la surface de la Terre, à l’altitude zéro,pour une température de 0 °C :

1 atm = 1,033 kgf/cm² = 101 325 Pa


1.5.1 Avantages et inconvénients de l’utilisation d’air comprimé

1.5.2 Débit de l’air dans un circuit

Le débit de l’air dans un circuit correspond au volume déplacé par unitéde temps :

Avantages Inconvénients

Rapidité des mouvements générés Limité pour les puissances élevées

Simplicité des circuits Difficile à réguler de façon précise en raison de sa forte compressibilité

Sécurité au niveau du contrôle et des manœuvres

Nécessite des éléments de commande et de contrôle de plus grand volume comparé à un système hydraulique

Économie de manœuvres

= VQ

t


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1.5 Utilisation de l’air comprimé©

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Le volume d’air qui circule dans un circuit est donc :

V = Qt = vSt

avec v la vitesse de l’air et S la section d’écoulement.

Exemples

1. Calculer le volume d’air qui circule dans une tuyauterie de diamètre 200 mm,à une vitesse de 600 m/min, pendant 15 min.– Section de la tuyauterie :

s = πd²/4 = 3,14 dm²

– Volume d’air en 15 min :

V = s · v · t = 3,14 × 6 000 × 15 = 282 600 dm3 = 282,6 m3

2. Calculer le débit horaire d’air qui circule dans une tuyauterie de diamètre200 mm, à une vitesse de 20 m/s.– Section de la tuyauterie :

s = πd²/4 = 3,14 dm² = 0,0314 m²

– Vitesse de l’air :

v = 20 m/s = 20 × 3 600 = 72 000 m/h

– Débit :

Q = s · v = 0,0314 × 72 000 = 2 261 m3/h

1.5.3 Caractéristiques de l’air comprimé

1. Il doit être filtré.2. La pression doit être la plus régulière possible, sans oscillations impor-

tantes. En général, les variations de pression se répercutent sur la réponsedes appareils.

3. Il doit avoir une faible teneur en eau. L’eau oxyde les tuyauteries et leséléments en acier. L’eau entrave le bon fonctionnement des élémentsmobiles (tiroirs et cylindres).

4. Pour un appareil d’instrumentation, l’air doit être sec.


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5. L’air doit être lubrifié lorsque l’application recherchée le nécessite. Dansce cas, l’huile de graissage ou de lubrification doit être minérale. Laviscosité normalisée de l’huile doit être comprise entre 20 et 40 centi-stokes.

6. La pression maximale d’utilisation de l’air pneumatique ne doit pasexcéder 10 bar. La pression normale d’utilisation de l’air pneumatiquedoit être comprise entre 6 et 8 bar (87 et 116 psi).

7. La température de l’air comprimé doit être de 20 °C environ.

Tableau 1.5 – Unités de pression utilisées dans les applications de l’air comprimé.

1.5.4 Qualité de l’air comprimé selon la norme Pneurop 6611/1984

La qualité de l’air comprimé fait référence à sa pureté, c’est-à-dire àl’absence :– de solides (impuretés recueillies par l’air lorsqu’il est aspiré pour être

comprimé);– d’huile, provenant du graissage;– d’eau, provenant du point de rosée.

atm bar Pa

Atmosphère (atm) 1 1,013 101 325

Bar (bar) 0,987 1 105

Pascal (Pa) 9,869 × 10– 6 10– 5 1

Kilogramme-force par cm² (kgf/cm²) 0,678 0,981 98 066

Livre-force par inch carré (lbf/in², psi) 6,805 × 10– 2 6,895 × 10– 2 6 895

Millimètre de mercure (mm Hg, torr) 1,316 × 10– 3 1,333 × 10– 3 133,3


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1.6 Pression, température et pH©

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Tableau 1.6 – Qualité de l’air comprimé.

D’autre part, les normes ISO 8573 spécifient les classes de qualité de l’aircomprimé concernant la présence de particules, d’eau ou d’huile, quel quesoit le mode de génération de l’air comprimé.

1.6 Pression, température et pH1.6.1 Pression

La pression est la grandeur fondamentale de la technologie pneumatiqueet correspond à la force qui s’applique par unité de surface. Sa valeur estcalculée selon la formule suivante :

ClasseDimension

des particules (mm)

Densité maximale des particules

(mg/m3)

Teneur maximale en huile (mg/m3)

Point de rosée (valeurs

maximales, en °C)

1 0,1 0,1 0,001 – 40

2 1 1 0,1 – 20

3 5 5 1 2

4 40 Non spécifié 5 10

5 25 Non spécifié

Les données en m3 font référence à l’air atmosphérique.ISO 554/1976.

L’air destiné à l’instrumentation ne doit pas contenir plus de 1 ppm d’huile ou de particules d’hydrocarbures.

Il est recom-mandé de définir le point de rosée à une tempé-rature inférieure de 10 °C par rapport à la température ambiante.


16

1.6 Pression, température et pH

avec P la pression (en Pa), F la force (en N) et S la section (en m2).

� Pression atmosphérique

L’air qui nous entoure exerce une pression sur les éléments, qui varieen fonction de l’altitude à laquelle on se trouve au-dessus du niveau dela mer.

� Pression absolue et pression relative

La pression absolue est la pression établie par rapport au zéro absolu despressions.La pression relative est égale à la différence algébrique entre la pressionabsolue et la pression atmosphérique. C’est la valeur de pression lue surun manomètre.

� Vide

Une pression est considérée comme vide lorsque sa valeur se situe en des-sous de la pression atmosphérique; elle peut alors être considérée commeune pression négative.

= FP

S

Pressiond'utilisation

Pressionatmosphérique

Vide absolu

Prel Pabs

Patm

Figure 1.2 – Différentes définitions de la pression.


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1.6 Pression, température et pH©

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� Air comprimé

L’air comprimé est utilisé dans l’industrie et en particulier dans les circuitspneumatiques. Il s’agit d’air atmosphérique dont la pression a été augmen-tée. Cette pression est appelée pression relative ou manométrique.

� Force exercée par une pression

La force F exercée par une pression P sur une surface S est :

F = PS

1.6.2 Température

L’unité SI de température est le kelvin (K), mais elle peut s’exprimer endegrés centigrades (°C), en degrés Fahrenheit (F) ou en degrés Ran-kine (R), avec les équivalences suivantes :

°C = 5/9 × (F – 32)F = (°C × 9/5) + 32K = °C + 273,15R = (°C × 9/5) + 491,67

1.6.3 Valeurs du pH

Le pH est un nombre caractérisant la concentration en ions hydrogènelibres dans une solution. Cet indice sert à exprimer le degré d’acidité oud’alcalinité d’une solution.L’eau pure et distillée à une température de 25 °C a un pH de 7 ; plus latempérature augmente, plus la valeur du pH diminue (par exemple, à100 °C, pH = 6,2).

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Acide Base

Neutre

Figure 1.3 – Valeurs du pH : de 0 à 7 → acide; 7 → neutre; de 7 à 14 → basique.


18

1.6 Pression, température et pH

Tableau 1.7 – Valeurs du pH pour différentes solutions à 20 °C.

SolutionConcentration

(g/l)pH Solution

Concentration (g/l)

pH

Acide acétique 60 2,4 Eau de mer 8,3

Acide acétique 6 2,9 Eau pure 7,0

Acide acétique 0,6 3,4 Ammoniaque 17 11,6

Acide benzoïque 1,2 3,1 Ammoniaque 1,7 11,1

Acide borique 2,1 5,2 Ammoniaque 0,17 10,6

Acide carbonique sat.

3,8 Borax 10 9,2

Acide citrique 6,4 2,2 Bicarbonate de Na

8,4 8,4

Acide chlorhydrique

36,5 0,1 Biphosphate de Na

5,5 12,0

Acide chlorhydrique

3,7 1,1 Chaux saturée 12,4

Acide chlorhydrique

0,37 2,0 Carbonate de Ca 9,4

Acide méthanoïque

4,6 2,3 Carbonate de Na 5,3 12,0

Acide phosphorique

3,3 1,5 Cyanure de Ca 6,5 11,1

Acide lactique 9 2,4 Hydroxyde de Mg

10,5

Acide malique 6,7 2,2 Hydroxyde de K 66 14,0


19

1.7 Compresseur d’air©

Dun

od –

La

phot

ocop

ie n

on a

utor

isée

est

un

déli

t.

Tableau 1.7 (suite) – Valeurs du pH pour différentes solutions à 20 °C.

1.7 Compresseur d’air1.7.1 Définition

Le compresseur est le générateur de fluide (air comprimé) qui alimente leréseau d’utilisation. La pression fournie doit être la plus uniforme possibleet l’air d’excellente qualité. Les conditions suivantes doivent être réunies :– air propre, filtré, dépourvu d’impuretés;– humidité minimale, l’air devant être le plus sec possible;– dimension appropriée du groupe compresseur afin d’éviter toute irrégu-

larité au niveau des appareils d’utilisation;– pureté de l’air quant à sa composition chimique.

SolutionConcentration

(g/l)pH Solution

Concentration (g/l)

pH

Acide oxalique 4,5 1,6 Hydroxyde de K 5,6 13,0

Acide prussique 2,7 5,1 Hydroxyde de K 0,56 12,0

Acide sulfhydrique

1,7 4,1 Hydroxyde de Na 40 14,0

Acide sulfurique 49 0,3 Hydroxyde de Na 4,6 13,0

Acide sulfurique 4,9 1,2 Hydroxyde de Na 0,4 12,0

Acide sulfurique 0,49 2,1 Lait 6,6-7,6

Acide sulfureux 4,1 1,5 Silicate de sodium

6,1 12,6

Acide tartrique 7,5 2,2 Vinaigre de vin 2,2-3,4


20

1.7 Compresseur d’air

La figure 1.4 représente un équipement compresseur d’air, qui se com-pose généralement des éléments suivants.1. Point de prise d’air.2. Filtration de l’air aspiré.3. Groupe motocompresseur.4. Équipement réfrigérant.5. Clapet anti-retour.6. Récipient accumulateur d’air.7. Purgeur manuel destiné à évacuer l’air condensé.8. Vanne de sécurité régulatrice de pression.9. Matériel de filtration, manomètre indicateur de pression, lubrificateur.10. Pressostat (pression maximale et minimale). Lorsque le pressostat

détecte une pression minimale, le moteur se met en marche et enclen-che en même temps le compresseur. Lorsque la pression maximaleest atteinte, le moteur s’arrête.

4 5 6

2

3

8

12 13

7

11

1

M

Air Refoulement

10

9555

57

511

11510

101159

101158

1011512

101152

2101151

121011513

101153

5654

Figure 1.4 – Schéma d’un compresseur.


21

1.7 Compresseur d’air©

Dun

od –

La

phot

ocop

ie n

on a

utor

isée

est

un

déli

t.

11. Vanne d’isolement.12 et 13. Tuyauterie vers l’utilisation. L’air comprimé qui se dirige vers

l’utilisation aura le degré d’humidité que peuvent supporter les appa-reils dans l’utilisation.

On obtiendra ainsi :– soit un air normal, avec un degré d’humidité acceptable,– soit un air chargé, le plus courant,– soit un air frais, utilisé pour l’instrumentation.

1.7.2 Catégories de compresseurs

Il existe des compresseurs à piston, à palette, à vis, à membrane ou cen-trifuge. Parmi les compresseurs à piston, on trouve les compresseurs :– à un étage : petits compresseurs à rendement régulier;– à deux étages : grands compresseurs de rendement supérieur qui néces-

sitent une réfrigération.

1.7.3 Débits engendrés par les compresseurs en fonction de la puissance du moteur

Tableau 1.8 – Débits des compresseurs (valeurs indicatives).

Compresseur à un étage Compresseur à deux étages

Puissance moteur (kW)

Débit (Nl/min)Puissance moteur

(kW)Débit (Nl/min)

2 475 2 540

3 610 3 860

5 1 020 5 1 530

9 1 530 9 1 840

Documents

Aidéoir d - Dunod€¦ · José Roldan Viloria Aidéoir d PNEUMATIQUE INDUSTRIELLE Traduit de l’espagnol par Stéphanie Lemière